TCA 730 - TCA 740
Deze IC-regelversterker, waarbij volume, balans en klankkleur met behulp van een regelspanning worden ingesteld, heeft de volgende specifikaties:
| frekwentiebereik (± 1 dB) | 20 - 20.000 Hz |
| signaal/ruisverhouding | 57 dB |
| kanaalscheiding | 60 dB |
| vervorming | < 0,1% |
| maks. ingangsspanning | 1 V |
| ingangsimpedantie | 250 kΩ |
| maks. uitgangsspanning | 1 V |
| uitgangsimpedantie | 4,7 kΩ |
| volumebereik | +20 - -70 dB (Vin= 100 mV) |
| basophaal/verzwakking | ± 15 dB (bij 40 Hz) |
| hoogophaal/verzwakking | ± 15 dB (bij 15 kHz) |
Er zijn genoeg redenen om de gebruikelijke wijze van regeling in een regelversterker te vervangen door een andere. Naast het feit dat de potmeters voor volume, balans en toon in een 'normale' regelversterker altijd signaal voeren en hun aansluitdraden dus gemakkelijk stoor- en bromsignalen oppikken, is het 'kraakgrage' karakter van veel potmeters helaas maar al te bekend. Met behulp van de Philips IC's TCA 730 en TCA 740 kan op eenvoudige wijze een uitstekende stereo regelversterker worden gekonstrueerd die geen last heeft van bovengenoemde nadelen. Deze IC's zijn namelijk speciaal ontworpen om dit euvel te vermijden en bezitten elektronische regelsistemen, die gestuurd moeten worden met een eksterne regelspanning. De TCA 730 bezit een elektronische volume- en balansregeling, terwijl in de TCA 740 een elektronische bas- en hoogregeling zijn geïntegreerd.
De benodigde regelspanningen moeten worden betrokken van een aantal potentiometers, welke via een spanningsdeler zijn aangesloten op de gestabiliseerde voedingsspanning. Daar deze potmeters geen signaal voeren, kunnen zij zonder problemen ook op grote afstand van de rest van de versterker worden opgesteld, terwijl ook het gebruik van afgeschermd snoer niet nodig is. Een bijkomend voordeel van de hier gebruikte IC's is dat met een potmeter voor een bepaalde funktie desgewenst meerdere kanalen tegelijk kunnen worden geregeld; de gelijkloop tussen de verschillende kanalen is dus uitstekend. De hier beschreven regelversterker is in zijn eigenschappen dermate universeel dat hij gemakkelijk te kombineren is met de meest voorkomende MD-voorversterkers en eindversterkers. De kwaliteit maakt de toepassing als schakel in een hifi-keten zondermeer mogelijk.
TCA 730: volume en balans
Figuur 1 toont het in twee delen opgesplitste schema van een volledige stereo-regelversterker die is opgebouwd rond een TCA 730 en een TCA 740. De punten A en B van figuur 1a dienen met de korresponderende punten van figuur 1b te worden verbonden.
Figuur 1. Een komplete stereo regelversterker met slechts twee IC's. De punten A en B van figuur 1A worden met de korresponderende punten van figuur 1b verbonden. Als op de plaats van de stippellijn een schakelaar wordt opgenomen, beschikt men over de keuze tussen een lineaire en een fysiologische volumeregeling. De met symbolen gemerkte aansluitpunten dienen te worden verbonden met de potmeters voor balans, volume, hoge en lage tonen uit figuur 2.
Figuur 2. De (niet op de print ondergebrachte!) spanningsdeler voor het verkrijgen van de benodigde regelspanningen.
De schakeling rond de 730 (figuur 1a) vormt de balans en volumeregeling, terwijl hier tevens een beperkte voorversterking van het ingangssignaal mogelijk is. Voor het maksimale uitgangssignaal van ca. 1 V is namelijk tenminste 100 mV aan de ingang nodig, zodat de maksimum versterking derhalve een faktor tien bedraagt. Een en ander houdt in dat de ingangsgevoeligheid alsmede de ingangsimpedantie (250 k) de regelversterker geschikt maken voor direkte aansluiting van bijv. een tuner, bandrekorder of van een kristal of keramisch element. Mikrofoons en draaitafels met magneto-dinamische elementen kunnen uiteraard niet zonder speciale voorversterker worden aangesloten.
Daar het hier een stereo-versie betreft, komen de meeste eksterne komponenten in duplo voor. Voor de nummering van de komponenten werd uitgegaan van het linker kanaal; de komponenten die ook bij het rechter kanaal voorkomen hebben dezelfde nummers als hun tegenhangers van het linker kanaal, met als enige verschil een accent-teken. Aan de punten 12 en 13 van het IC dienen de regelspanningen voor respektievelijk balans en volume te worden toegevoerd. Beide spanningen moeten lineair regelbaar zijn tussen 1 en 9 V. Figuur 2 geeft het schema van een eenvoudige spanningsdeler, waarin vier parallelgeschakelde potmeters van 10 k (lin.) zijn opgenomen die elk een regeling binnen het gewenste spanningsbereik mogelijk maken en waarvan er dus twee voor balans en volume kunnen worden gebruikt. Het behoeft nauwelijks betoog dat de spanningsdeler op een zeer goed gestabiliseerde voeding moet worden aangesloten.
Bij een ingangsspanning van 100 mV kan met behulp van de potmeter het volume worden geregeld tussen +20 dB en -70 dB. Bij een volumestand van -20 dB kan met de balansregelaar ongeveer +10 dB en -10 dB worden geregeld. Het effekt van de balansregeling vermindert als het volume wordt vergroot.
Als pen 4 van de TCA 730 via een elko van 470 µV (C11) aan massa ligt, werkt de volumeregeling normaal. Wordt C11 echter (in figuur la gestippeld aangegeven) via een weerstand van 1 k (R15) overbrugd, dan werkt de volumeregelaar fysiologisch. Over dit effekt (ook wel 'contour-regeling' genaamd) hoeft hier waarschijnlijk geen verdere uitleg te worden gegeven, omdat het onderhand een overbekende zaak is die onder muziekliefhebbers erg weinig voorstanders telt. We volstaan met te vermelden dat de regeling zodanig is gedimensioneerd dat bij een volume-regelspanning van 9,5 V (maksimum) de frekwentiekarakteristiek recht is, terwijl bij een spanning van 3,24 V het middengebied (ca. 200 - 7000 Hz) 70 dB is gezakt en het lage tonen gebied slechts 40 dB.
TCA 740: klankkleur
Terwijl de TCA 730 elektronische regelingen bezit voor balans volume en fysiologie, bezit de 740 dezelfde soort regelsistemen ter versterking of verzwakking van de lage en hoge tonen. Versterking wordt door dit deel van de schakeling niet geleverd; de maksimale in- en uitgangsspanning bedragen beide 1 V.
Evenals bij de 730 is er toch nog een (zij het vrij bescheiden) aantal eksterne komponenten noodzakelijk. Ook hier is voor de nummering het linker kanaal aangehouden en hebben overeenkomstige komponenten van het rechter kanaal hetzelfde nummer, voorzien van een accent-teken.
Aan de pennen 12 en 4 van het IC moeten de regelspanningen worden gelegd voor respektievelijk de hoge-tonenen lage-tonen-regeling. Deze punten dienen dus te worden verbonden met de lopers van twee potmeters uit de in figuur 2 geschetste (niet op de print aanwezige!) spanningsdeler.
Uitgaande van een bereik van 2 ... 9 V van beide regelspanningen, zijn in de grafiek van figuur 3 de regelkarakteristieken weergegeven; er is sprake van de welbekende kwispel-karakteristiek; de opgegeven maksimale 15 dB versterking/verzwakking wordt zowel in het hoge als het lage bereik gemakkelijk gehaald. De middelste lijn uit de grafiek laat het gedrag van de regelversterker zien met de toonregelaars in de 'rechte' stand. De bij het prototipe gemeten frekwentie-kurve bleek ekstreem recht; de -1 dB-punten liggen op 20 Hz en 100 kHz!
Figuur 3. Het effekt van de toonregeling in grafiekvorm. De middelste lijn geeft het (uitermate rechte) frekwentiegedrag weer van de regelversterker met de toonregelaars in de middenstand.
Het van de pennen 5 (linker kanaal) en 3 (rechter kanaal) afkomstige uitgangssignaal van de regelversterker kan naar een willekeurige eindversterker worden geleid. Het uitgangssignaal bedraagt ca. 1 V, hetgeen voldoende is voor volle uitsturing van praktisch alle eindversterkers.
De bouw
Met uitzondering van de in figuur 2 getekende spanningsdeler, is de komplete stereo-regelversterker op een, betrekkelijk kleine, print ondergebracht. De print is zo gekonstrueerd dat de aansluitpennen die moeten worden verbonden met de potmeters van de eksterne spanningsdelers, alle aan een kant liggen.
Indien, men prijs stelt op de mogelijkheid tot fysiologische volumeregeling, kan men op de print pen 4 van de TCA 730 d.m.v. een draadbrug verbinden met R15. Wenst men de keuze tussen een lineaire en fysiologische regeling te behouden, dan kan tussen deze punten een schakelaar worden geplaatst. De in het schema van figuur lab gestippeld getekende elko's C12, C13, C15 en C16 kunnen mogelijk uitkomst brengen ingeval last wordt ondervonden van storing die door de aansluitdraden van de potmeters wordt opgepikt.
Figuur 4. Print en komponentenopstelling van de hier beschreven stereo-regelversterker.
| R1,R1' | 270 kΩ |
| R2,R2' | 18 kΩ |
| R3,R3' | 33 kΩ |
| R4,R4',R12,R12',R14,R14' | 12 kΩ |
| R5,R5' | 120 kΩ |
| R6,R6' | 10 kΩ |
| R7,R7' | 560 Ω |
| R8,R8',R9,R9',R10,R10',R11,R11' | 39 kΩ |
| R13,R13' | 180 kΩ |
| R15 | 1 kΩ |
| R16 | 330 Ω |
| R17 | 1k5 |
| P1,P2,P3,P4 | 10 kΩ, lin. |
| C1,C1',C14,C17 | 100 nF |
| C2,C2',C5,C5',C8,C8' | 1 µF/16 V |
| C3,C3' | 15 nF |
| C4,C4' | 8n2 |
| C6,C6',C7,C7' | 1n8 |
| C9,C9' | 33 nF |
| C10 | 47µF/16V |
| C11 | 470µF/16V |
| C12,C13,C15,C16 | zie tekst |
| IC1 | TCA 730 |
| IC2 | TCA 740 |
Tot slot
Over de kwaliteit van de regelversterker behoeft hier eigenlijk niet meer gesproken te worden; de in de aanhef van dit artikel genoemde specifikaties spreken voor zich. Voor degenen die wat minder vertrouwd zijn met deze technische terminologie kunnen we met een gerust hart stellen dat in een gemiddelde hifi-installatie de kwaliteiten van deze regelversterker niemand zullen teleurstellen. Rest nog een opmerking over de voeding van de versterker. De in het schema aangegeven waarde van 15 V mag beslist niet overschreden worden. De voedingsspanning dient voorts goed gestabiliseerd te zijn, als men tenminste onder alle omstandigheden van een goede werking verzekerd wil zijn. De stroomopname van de komplete schakeling bedraagt ca. 60 mA.
Daar de te gebruiken eindversterker waarschijnlijk toch een aanzienlijk hogere voedingsspanning zal hebben, is de meest eenvoudige oplossing om uit deze spanning m.b.v. een simpele stabilisator (bijv. een IC-spanningsregelaar zoals de LM 131) de gewenste 15 V voedingsspanning te verkrijgen.